汽车发动机密封垫片用化学材料分析

孙 琦，姜忠峰，闫雪松（沈阳理工大学车辆工程专业，沈阳 110159）

汽车发动机密封垫片用化学材料分析

孙 琦，姜忠峰，闫雪松
（沈阳理工大学车辆工程专业，沈阳 110159）

目前，人们对汽车性能的可靠性具有越来越高的要求，尤其是在密封垫的性能上。主要探索了发动机密封垫片的分类、国内外发动机垫片用化学材料。

汽车发动机；密封垫片；化学材料

1 发动机密封垫片的分类

发动机密封垫的分类一般包括了单一的非金属材料结构以及非金属、金属材料复合结构。对排气管垫和增压器垫而言，在实际应用过程中，需要充分考虑具体的耐温性；这两个部位基本上使用金属或者金属与非金属复合的材料；对汽缸垫而言，需要对气、油、冷却水介质进行密封，同时密封面也较大。另一方面，而针对罩盖密封部位来说，最为关键的就是需要采用橡胶或者全橡胶和金属展开复合的密封垫，而在其他部位的密封上一般应用的是纤维，很大程度上增强了单一的纸垫或者非金属密封垫。根据材料以及其结构，进而将发动机上的密封分为：石棉复合冲刺板、石墨复合冲刺板、无石复合冲刺板、金属涂覆橡胶板、石棉橡胶板、石棉抄取板、橡胶密封条、纸板密封垫、无石棉橡胶板和无石棉抄取板等。

其一就是石墨复合冲刺板，此材料就是将薄钢板与石墨板通过复合冲压进行针刺，具备较好的耐蠕变性以及热传导性，特别是具有优良的表面耐腐蚀性能以及抗压缩性。能够大力的应用于排气管垫、汽缸垫以及增压器垫，最大的不足就是在经过长时间的耐高温之后，会出现石墨的挥发，致使出现漏气，造成密封失去作用，难以应用于大马力增压器垫上。其二就是石棉复合冲刺板，该材料主要应用的就是在抄取手段的基础上，从而制作出未硫化石棉抄取板，最大的优势就是具有较高的压缩率、强度、回弹性，在有效处理其表面之后，耐油就有优良的密封性，一般可以耐超过400℃高温。其三就是无石棉复合冲刺板，此材料应用的主要是通过抄取手段而形成的未硫化的无石棉抄取板，具有较高的环保性、压缩回弹性，耐超过300℃温度。其四就是石棉橡胶板，该材料就是在辊压法的基础上，应用石棉纤维，粘合剂主要应用的是橡胶，在混合搅拌、称量、板材硫化、辊压成张的前提下，被作为一种最为受用的密封材料之一。具有较高的横向抗拉强度、致密性、回弹率高。其五就是金属涂覆橡胶板，该材料主要是将在覆橡胶涂抹不锈钢，通过压筋进行叠加，具有较高的强度，其厚度能保持均匀，若是应用通过多层叠合后制成的汽缸垫片能够强化汽缸垫的密封性，严格遵循了环保法规的排放需求。其六就是石棉抄取板，主要是将合成的天然乳胶与短石棉纤维作为粘合剂，具有较高的压缩率，零部件成本不高，其密度要求也较小，能够在机体面压低、加工不足的部位进行密封。其七就是橡胶密封条，主要是通过乙烯丙烯酸酯橡胶、丙烯酸酯橡胶、丁腈等合成橡胶，在模压的基础上形成密封条。具有较高的强度、压缩性。其八就是纸板密封垫片，能够有效的替代普通工业纸板，成本较低，强度也较高。其九就是无石棉橡胶板，其制造工艺如石棉橡胶板相同，最大的不同就是其应用的是多种无机纤维与有机纤维，对石棉进行复合替代，具有优良的回弹性、强度，能够大力的使用于温度小于300℃以下的水、封油、气等部位[1]。其十就是无石棉抄取板，其制造工艺和石棉抄取板工艺有着一致性。其主体主要是通过改性而成的短有机纤维、矿物填料、短植物纤维、无机纤维，具有较高的强度、压缩率、回弹率，最大的不足就是只能应用于 250℃的范围。

2 国内外发动机垫片用化学材料

2.1 硅橡胶涂料

硅橡胶分子的主链主要是通过硅氧键交替组成，分子链柔韧性优良，确保硅橡胶弹性体有较高的弹性、柔韧性，同时也具有较高的耐老化以及耐高低温的能力。在液体硅橡胶内融入填料、催化剂、补强剂、颜料等后，在通过混炼、捏合之后，进一步关键硅橡胶涂料。该材料最大的优点就是具有较高的固含量，可以不需要有机溶剂的加入，厚度较大，可以超过0.1mm，十分环保[2]。在实际的应用过程中，需要融入少量的稀释剂以及交联剂，采取滚涂、喷涂的手段展开施工。现如今，在市场上主要应用的是气缸垫密封，在室温硫化体系的基础上，于室温下只要晾置1d左右就能够实现固化，通常在完成固化后，保持120℃上下的温度下需要加热30min就可以获得较为优良的性能。

2.2 有机硅防粘涂料

非金属垫片涉及了大量的橡胶成分，在实际的运转中，发动机缸体的温度较高，橡胶能够在短时间内得到软化，以致于在缸体缸盖上，造成整张垫片粘在拆机时无法取下。与此同时，因为石棉橡胶板的工艺造成内部具有大部分的孔隙，尤其是在高温高压环境下，汽车发动机中的冷却水会由孔隙进入发动机缸体，造成十分严重的后果。另一方面，在空气、封闭水中，会致使纤维、橡胶的老化以及延缓垫片金属骨架出现生锈。

2.3 氟橡胶涂层

由于其结构内涉及了链能较高的C—F键，在耐油品、耐高温、耐腐蚀上也十分令人满意。通过塑炼后，把吸酸剂、填料、硫化剂和氟橡胶生胶进行有效的配合混炼，待溶剂分散之后，就能够得到氟橡胶涂料。一般情况下，带氟橡胶层的金属垫片应用的是3层结构，主要涉及了氟橡胶涂层、底涂层、表涂层。在金属垫片表面涂抹氟橡胶涂料而制作氟橡胶涂层金属垫片，在密封性能上较高，确保涂层不发生脱落，其回弹性，密封性较为优良，能够大力的满足内燃机的工况需求，具有广阔的应用前景。

3 结束语

综上所述，目前进一步对现有的橡胶涂料展开配合、改性，同时有效的开发新的橡胶品种，能够最大程度上减少施工工艺的复杂性，减小对环境的污染。

[1] 杨彬.汽车发动机用高性能复合密封垫片研制开发[D].吉林大学，2011.

Analysis of Chemical Materials for Gasket of Automobile Engine

Sun Qi，Jiang Zhong-feng，Yan xue-song

At present，the reliability of vehicle performance is increasingly demanding，especially in the performance of the gasket.Mainly explored the classification of engine gaskets，domestic and foreign engine gasket with chemical materials.

automobile engine；gasket；chemical material

TQ336.42

A

1003-6490（2016）12-0048-01

2016-12-06

孙琦（1996—），男，辽宁桓仁人，本科在读，主要研究方向为车辆工程。